Hengittävä lepo

Hengittävä lepo on olemassa, kun rintakehän ja keuhkojen vastakkaiset vetäytymisvoimat saavuttavat tasapainon ja keuhkojen sopusointu tai pidennys ovat korkeimmat. Kun hengitys on levossa, keuhkoissa on vain niiden toiminnallinen jäännöstilavuus. Jos keuhkot ovat liian täynnä, hengitysasento muuttuu patologisella tavalla.

Mikä on hengityslepo?

Keuhkojen joustavaa palautusvoimaa kutsutaan sisäänvetovoimana. Elimessä on interstitiaalisia elastisia kuituja. Lisäksi keuhkojen alveoleilla on tietty pintajännitys. Kukin yksittäisistä, veteen vuorattuista alveoleista pyrkii kutistumaan, koska vesimolekyylit vaikuttavat tiettyyn vetovoimaan toisiinsa ilman ja veden välisissä rajapinnoissa. Tästä syystä keuhkot ovat ihanteellisesti elastisia.

Venytyksen (sisäänhengityksen) aikana keuhkot palautuvat automaattisesti alkuperäiseen kokoonsa ja palautuvat siten ns. Hengitysasentoon. Hengityksen (uloshengityksen) lihakset pysyvät käyttämättöminä lepohengityksen aikana ja niitä käytetään vain, kun varastotilavuus pakotetaan ulos. Keuhkojen vetäytymistä hidastaa pinta-aktiivinen aine, joka vähentää alveolien pintajännitystä kertoimella kymmenen ja estää keuhkoja romahtamasta.

Hengitettäessä sisäänhengityslihakset ylittävät aktiivisesti keuhkojen vastuskyvyn ja rintakehän vetovoiman. Keuhkojen ja rintakehän vetovoimat vapautetaan uudelleen vain hengityksen aikana hengityslihasten rentoutumisen kannalta, niin että hengitys hengitysasennosta tapahtuu passiivisena prosessina. Tässä yhteydessä hengitysasento vastaa rintakehän ja keuhkojen passiivisten sisäänvetovoimien välistä tasapainoa, joka muodostuu automaattisesti hengityksen lopussa normaalin hengityksen kanssa.

Toiminto ja tehtävä

Kun hengitys lepää, keuhkot haluavat saada pienemmän tilavuuden alveolien pintajännityksen ja niiden kuitujen joustavuuden vuoksi. Rintakehän vetovoimat ovat tämän vastaisia. Yrität laajentaa rintakehääsi. Keuhkojen venyvyys tai keuhkojen noudattaminen saavuttaa maksimiarvon hengityksen ollessa levossa.

Keuhkojen venyvyys on fysikaalinen määrä, joka tekee yhteenvedon keuhkojen elastisista ominaisuuksista. Jatkettavuus vastaa olennaisesti tilavuuden muutoksen suhdetta vastaavaan paineen muutokseen.

Joustavat rungot, kuten ilmapallot, ovat sopiva havainnollistava esimerkki. Tällaisella palloilla on määritelty tilavuus ja siihen perustuva paine. Kun ilmapalloa lisätään enemmän, se muuttaa tilavuutta ja paine nousee. Mitä suurempi venyvyys, sitä alhaisempi paine nousee tietyllä täyttömäärällä.

Hengitysteissä tilavuuden muutos vastaa ns. Vuorovesitilavuutta. Keuhkojen venyvyys on epäsuorasti verrannollinen keuhkojen vetäytymispaineeseen. Siksi korkea vaatimustenmukaisuus vaatii vain matalaa painetta, jotta keuhkoja voidaan edelleen täyttää. Sitä vastoin, jos vaatimustenmukaisuus on heikkoa, keuhkojen täyttämiseen tarvitaan lisää paineita. Korkein vaatimustenmukaisuustaso on hengitysasennossa. Tämä tarkoittaa, että keuhkojen täyttämiseen vaaditaan vähiten paineita.

Kun hengitys on levossa, keuhkoissa on vain niiden toiminnallinen jäännöskapasiteetti. Tämä funktionaalinen jäännöskapasiteetti vastaa kaasumäärää, joka jää keuhkoihin normaalin hengityksen jälkeen lepovaiheessa. Kapasiteetti on jäännöstilavuuden ja hengitysteiden varannon tilavuuden summa. Funktionaalinen jäännöskapasiteetti vastaa hengitysteiden lopussa olevan keuhkojen tilavuutta.

Rintakehän pyrkimykset laajentua hengityksen ollessa levossa ovat täsmälleen yhtä suuret kuin keuhkojen pyrkimykset supistua. Tästä syystä, kun hengitys lepää, passiivista hengitystä eikä aktiivista inspiraatiota ei tapahdu.

Löydät lääkkeesi täältä

Sairaudet ja vaivat

Keuhkojen kroonisen yliinflaation tapauksessa hengitysasento muuttuu patologisesti. Myöhäisissä vaiheissa yliinflaatio voi johtaa krooniseen hengitysteiden tukkeeseen ja johtuu yleensä kroonisista endo- tai eksobronkiaalisen virtauksen esteistä hengityksen aikana.

Jos uloshengitys on epätäydellinen, sisäänhengitysvarannon tilavuuden hengityslepoasento muuttuu suuremmiksi. Hengityslepoasento siirtyy keuhkojen sisäänhengitysvarannon tilavuuteen heti, kun uloshengitystä ei enää suoriteta kokonaan. Nämä prosessit aiheuttavat keuhkojen elintärkeiden kapasiteettien heikentymisen samalla kun funktionaalinen jäännöstilavuus kasvaa. Pulmonologi ymmärtää elintärkeän kapasiteetin keuhkojen tilavuutena maksimaalisen sisäänhengityksen ja maksimaalisen uloshengityksen välillä hengityksen merkityksessä.

Keuhkojen parenyyma menettää joustavuuden yliinflaatiotapauksessa ja alveoleissa on vain vähentynyt sisäänvetämisvoima. Tämä johtaa keuhkojen koon pysyvään lisääntymiseen, mikä aiheuttaa merkittävän suorituskyvyn menetyksen, liittyy hengästymiseen ja heikentää usein hengityselinten lihaksia.

Kaikissa obstruktiivisissa hengitysteiden sairauksissa hengitysteiden ilmavirta heikkenee voimakkaasti, kun taas sisäänhengitysilman virtaus on vähemmän heikentynyt. Näiden sairauksien vuoksi siis enemmän ilmaa jää keuhkoihin automaattisesti hengityksen loputtua, jotta akuutti keuhkojen ylipuhallus voi kehittyä, etenkin sellaisten sairauksien perusteella. Koska keuhkojen krooninen yliinflaatio liittyy yllä kuvatuihin rakenteellisiin muutoksiin, krooninen ylikuormitus voi kehittyä peruuttamattomaksi keuhkolaajentumaksi.

Pneumologiassa erotetaan kaksi erilaista keuhkojen hyperinflaation muotoa. "Staattinen" tai anatomisesti kiinteä hyperinflaatio on ehdoton yliinflaatio ja lisää keuhkojen kokonaiskapasiteettia. Suhteellinen yliinflaatio on "dynaaminen" yliinflaatio, jota kutsutaan myös "ilman tarttumiseksi". Tässä muodossa jäännöstilavuus kasvaa, kuten yllä on kuvattu, elintärkeiden kykyjen kustannuksella. Fyysisen rasituksen jälkeen potilaat kärsivät lisääntyneestä ilmavirrasta.